NO330676B1

NO330676B1 - Load transfer underwater structure for permanent relief of forces in a rudder connection

Info

Publication number: NO330676B1
Application number: NO20093011A
Authority: NO
Inventors: Terje Pedersen; Per Lillejordet; Ulf Lonnemo; Rolf Nerem; John Anders Ingebo
Original assignee: Nemo Eng As
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2011-06-06
Also published as: EA201290142A1; CA2773641A1; CA2773641C; US10060555B2; EP2478283A1; BR112012005927A2; AU2010296147B2; AU2010296147A1; BR112012005927B1; EP2478283B1; NO20093011A1; EP2478283A4; US20120160505A1; WO2011034438A1; EA027668B1

Description

Lastoverførende undervannskonstruksjon til permanent avlastning av krefter i en rørkopling Load-transferring underwater structure for permanent relief of forces in a pipe connection

Foreliggende oppfinnelse vedrører en lastoverførende undervannskonstruksjon til temporær innstyring og permanent avlastning av krefter i en rørkopling som er utsatt for bøyemomenter når oppkopling er foretatt med en konnektor som holder rørendene sammen, hvilken lastoverførende konstruksjon omfatter en i utgangspunktet stasjonær struktur som fastholder den ene rørende og en i utgangspunktet manøvrerbar struktur som holder på den andre rørende, hvilken andre rørende skal koples til den første stasjonære rørende. The present invention relates to a load-transmitting underwater structure for temporary control and permanent relief of forces in a pipe connection which is exposed to bending moments when the connection is made with a connector that holds the pipe ends together, which load-transmitting structure comprises a basically stationary structure which holds one pipe end and a basically maneuverable structure that holds the second touching end, which second touching end is to be connected to the first stationary touching end.

En slik lastoverførende undervannskonstruksjon er del av et oppkoblingssystem for rør på havbunnen. Den lastoverførende undervannskonstruksjon kan ses på som et permanent verktøy som blir brukt ved fjernstyrt sammenkobling og frakobling av på sjøbunnen horisontalt plasserte rør og rørbunter. Sammenkobling av stive til stive rør og fleksible til stive rør utføres ved bruk av den lastoverførende undervannskonstruksjon. Such a load-transferring underwater structure is part of a connection system for pipes on the seabed. The load-transferring underwater structure can be seen as a permanent tool that is used for remote-controlled connection and disconnection of pipes and pipe bundles placed horizontally on the seabed. Interconnection of rigid to rigid pipes and flexible to rigid pipes is carried out using the load-transferring underwater structure.

Til utsetting, installasjon og betjening av den lastoverførende undervannskonstruksjon brukes arbeidsfartøy på overflaten med posisjonerings- og bevegelseskompensert system. For the launching, installation and operation of the load-transferring underwater structure, work vessels are used on the surface with a positioning and movement compensated system.

Den lastoverførende undervannskonstruksjon omfatter utstyr som utgjør permanente komponenter i det ferdig oppkoblede systemet. Utstyr som brukes i forbindelse med oppkobling og frakobling er verktøy som ikke blir en del av det ferdig oppkoblede systemet. Verktøy, mekanisk eller hydraulisk aktivert, som brukes under oppkoblingen, betjenes av fjernopererte undervannsfarkoster (ROV). The load-transmitting underwater construction includes equipment that forms permanent components of the fully connected system. Equipment used in connection with connection and disconnection are tools that do not become part of the fully connected system. Tools, mechanically or hydraulically actuated, used during the connection are operated by remotely operated underwater vehicles (ROVs).

En hovedtanke bak den foreliggende oppfinnelse er at med den lastoverførende undervannskonstruksjon ledes en forhåndsbestemt andel av laster forbi selve koplingen og videre inn i bakenforliggende strukturer. Dette blir kontrollert ved hjelp av toleranser. Dermed kan man bruke koblinger med lav kapasitet også ved store momenter fra eksterne rørsystemer. Den lastoverførende undervannskonstruksjon er så stiv at den kan betjene eksterne rørboss innenfor de aktuelle koblingers innstyringstoleranser. A main idea behind the present invention is that with the load-transferring underwater structure, a predetermined proportion of loads is led past the coupling itself and further into the structures behind. This is controlled using tolerances. This means that low-capacity couplings can also be used for large torques from external pipe systems. The load-transmitting underwater structure is so rigid that it can operate external pipe bosses within the steering tolerances of the couplings in question.

Så vidt man kjenner til har ikke dette vært gjort tidligere, nettopp fordi det vanligvis ikke skal være kontakt mellom intern struktur og ekstern struktur når koblingen er gjort opp. Det betyr at all last går gjennom koblingen og hovedsakelig inn i det interne rørsystem. Med den foreliggende lastoverførende undervannskonstruksjon kan man avlaste det interne rørsystem og koblingen. As far as is known, this has not been done before, precisely because there should usually be no contact between the internal structure and the external structure when the connection is made. This means that all load goes through the coupling and mainly into the internal pipe system. With the present load-transferring underwater structure, the internal pipe system and the connection can be relieved.

I denne beskrivelse blir begrepet "stasjonær" benyttet om en struktur som er stasjonær i forhold til en mobil eller manøvrerbar struktur, men ikke nødvendigvis i forhold til underlaget eller havbunnen. In this description, the term "stationary" is used for a structure which is stationary in relation to a mobile or maneuverable structure, but not necessarily in relation to the substrate or the seabed.

Med bakgrunn i det ovenfor anførte, er det i samsvar med den foreliggende oppfinnelse tilveiebrakt en lastoverførende undervannskonstruksjon av den innledningsvis nevnte art, som kjennetegnes ved at den stasjonære struktur omfatter partier med forutbestemt utforming med tilpassede flater for samvirke under sammenføring med komplementære partier med forutbestemt utforming med tilpassede flater på den mobile struktur for dannelse av en lastvei forbi rørendene, hvilke partier med tilpassede flater er bearbeidet til kontrollerbare toleranser som tilveiebringer momentoverførende organer under mulig belastning av nevnte rørender. Against the background of the above, in accordance with the present invention, a load-transferring underwater construction of the type mentioned at the outset has been provided, which is characterized by the fact that the stationary structure comprises parts of a predetermined design with adapted surfaces for cooperation during joining with complementary parts of a predetermined design with adapted surfaces on the mobile structure to form a load path past the pipe ends, which portions of adapted surfaces are machined to controllable tolerances which provide moment transmitting means under possible loading of said pipe ends.

I en utførelse av oppfinnelsen omfatter den stasjonære struktur en ryggplate som definerer et plateplan og som fastholder den ene rørende i form av en utstikkende rørstuss, to utragende føringsstrukturer som står i hovedsak vinkelrett på ryggplatens plan og rager i samme retning som den utstikkende rørstuss, en forbindende plate som forløper i hovedsak parallelt med ryggplaten og i avstand fra denne og forbinder de to føringsstrukturer. In one embodiment of the invention, the stationary structure comprises a back plate which defines a plate plane and which holds one of the touching ends in the form of a protruding pipe socket, two projecting guide structures which are essentially perpendicular to the plane of the back plate and project in the same direction as the protruding pipe socket, a connecting plate which extends essentially parallel to the back plate and at a distance from this and connects the two guide structures.

I en hensiktsmessig versjon omfatter den manøvrerbare struktur en fremre platedel og en bakre platedel som til sammen holder på den andre rørende, hvilke platedeler forløper i hovedsak parallelt og i avstand fra hverandre og er forbundet med to stiverstrukturer, og omfatter videre føringspartier for samvirke med nevnte føringsstrukturer på den stasjonære struktur. In an appropriate version, the maneuverable structure comprises a front plate part and a rear plate part which together hold the other touching end, which plate parts run essentially parallel and at a distance from each other and are connected by two strut structures, and further comprise guide parts for cooperation with said guide structures on the stationary structure.

Hensiktsmessig omfatter føringspartiene på den manøvrerbare struktur og føringsstrukturene på den stasjonære struktur nevnte partier med forutbestemt utforming med kontrollerbare toleranser som tilveiebringer de momentoverførende organer som trer i funksjon under belastning av nevnte rørender. Appropriately, the guide parts on the maneuverable structure and the guide structures on the stationary structure comprise said parts of predetermined design with controllable tolerances which provide the torque transmitting members which come into operation under load from said pipe ends.

Videre kan de nevnte partier med forutbestemt utforming med tilpassede flater for hver føringsstruktur på den stasjonære struktur omfatte et fremre parti i form av en fra den forbindende plate utragende tapp, og et bakre parti i form av et bearbeidet parti. Furthermore, the aforementioned parts with a predetermined design with adapted surfaces for each guide structure on the stationary structure can comprise a front part in the form of a pin protruding from the connecting plate, and a rear part in the form of a machined part.

Videre kan de nevnte partier med forutbestemt utforming med tilpassede flater for hvert føringsparti på den mobile struktur omfatte et fremre parti i form av en i hovedsak hesteskoformet utskjæring i den fremre platedel og et bakre parti i form av en fra den bakre platedel utragende rørstuss. Furthermore, the aforementioned parts with a predetermined design with adapted surfaces for each guide part of the mobile structure can comprise a front part in the form of an essentially horseshoe-shaped cut-out in the front plate part and a rear part in the form of a pipe spigot projecting from the rear plate part.

Med fordel samvirker den utragende tapp, under sammenføring og etter oppkopling, med den utragende rørstuss og det bearbeidede parti samvirker med den i hovedsak hesteskoformede utskjæring, idet nevnte deler er tilvirket med toleranser i forhold til hverandre som tilveiebringer de momentoverførende organer som trer i funksjon under belastning av nevnte rørender. Advantageously, the projecting pin cooperates, during assembly and after connection, with the projecting pipe spigot and the machined part cooperates with the essentially horseshoe-shaped cut-out, as said parts are manufactured with tolerances in relation to each other which provide the moment-transmitting organs that come into operation during load on said pipe ends.

Med fordel omfatter hver føringsstruktur på den stasjonære struktur et mellomliggende parti med innskjæringer som befinner seg et sted mellom den utragende tapp og den bearbeidet ring, hvilken innskjæring letter adkomsten for den hesteskoformede utskjæring i den fremre platedelen ved nedsettelse på føringsstrukturen, og forbinder disse til hverandre ved fremføring av den mobile struktur mot den stasjonære struktur. Advantageously, each guide structure on the stationary structure includes an intermediate portion of recesses located somewhere between the projecting pin and the machined ring, which recess facilitates access for the horseshoe-shaped cut-out in the front plate portion when lowering the guide structure, and connects them to each other when advancing the mobile structure towards the stationary structure.

Videre kan den lastoverførende undervannskonstruksjon omfatte et fang-/styringsverktøy for temporær montasje til den stasjonære struktur til hjelp under sammenkoplingen. Furthermore, the load-transferring underwater structure may comprise a capture/control tool for temporary assembly to the stationary structure to assist during the connection.

I en hensiktsmessig utførelse av den lastoverførende undervannskonstruksjon kan den manøvrerbare struktur ha svivelinnretninger som tillater rotasjon av rørledningen i forhold til den manøvrerbare struktur om rørledningens lengdeakse. Dette trekk skal kunne utløse eventuelle torsjonsspenninger som måtte være i rørledningen. In an appropriate embodiment of the load-transferring underwater construction, the maneuverable structure can have swivel devices that allow rotation of the pipeline in relation to the maneuverable structure about the pipeline's longitudinal axis. This move must be able to release any torsional stresses that may be in the pipeline.

Andre og ytterlige formål, særtrekk og fordeler vil fremgå av den følgende beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen, som er gitt for beskrivelsesformål og gitt i forbindelse med de vedlagte tegninger, hvor: Fig. IA viser i perspektivisk avbildning den lastoverførende undervannskonstruksjon ifølge oppfinnelsen, Fig. IB viser i perspektivisk avbildning den lastoverførende undervannskonstruksjon ifølge oppfinnelsen sett fra motsatt side av det som er vist på fig. IA, Fig. 2 viser i perspektiv den stasjonære struktur av den lastoverførende undervannskonstruksjon ifølge oppfinnelsen, Fig. 3 viser i perspektiv den mobile struktur av den lastoverførende undervannskonstruksjon ifølge oppfinnelsen, Fig. 4A-4C viser i perspektiv sekvenser av en nedføringsoperasjon av den mobile struktur mot den stasjonære struktur ved bruk av et verktøy, Other and additional purposes, distinctive features and advantages will be apparent from the following description of preferred embodiments of the invention, which is given for description purposes and given in connection with the attached drawings, where: Fig. IA shows in perspective view the load-transmitting underwater construction according to the invention, Fig .IB shows a perspective view of the load-transferring underwater structure according to the invention seen from the opposite side of what is shown in fig. IA, Fig. 2 shows in perspective the stationary structure of the load-transferring underwater structure according to the invention, Fig. 3 shows in perspective the mobile structure of the load-transferring underwater structure according to the invention, Figs. 4A-4C show in perspective sequences of a lowering operation of the mobile structure against the stationary structure using a tool,

Fig. 5 viser i perspektiv det samme som fig. 4A etter at verktøyet er tatt av, Fig. 5 shows in perspective the same as fig. 4A after the tool is removed,

Fig. 6 viser i perspektiv et trekk/skyv verktøy montert på undervannskonstruksjonen, og Fig. 7 viser i perspektiv den lastoverførende undervannskonstruksjon i oppkoblet tilstand. Fig. IA og IB viser den lastoverførende undervannskonstruksjon 10 som er beregnet på temporær innstyring og permanent avlastning av krefter i en rørkopling. Den lastoverførende konstruksjon 10 er satt sammen av to hoveddeler; en stasjonær struktur 1 som er beregnet på å fastholde en rørende Ei og en mobil eller manøvrerbar struktur 2 som er beregnet på å fastholde en andre rørende E2. Rørendene Ei, E2skal i sin tur koples sammen ved hjelp av en klemkonnektor 3 til varig lekkasjefri forbindelse mellom rørendene Ei, E2på sjøbunnen. Figur 2 viser den stasjonære struktur 1 isolert fra den mobile struktur 2. Den stasjonære struktur 1 omfatter en ryggplate 4 som definerer et plateplan Pl. Ryggplaten 4 holder på den ene rørenden Ei og opptrer som en utstikkende rørstuss som avslutter i en flens. To føringsstrukturer 6 er festet til ryggplaten 4 og står i hovedsak vinkelrett på ryggplatens plan Pl og rager i samme retning som den utstikkende rørstuss. En forbindende plate 7 er i sin tur festet til føringsstrukturene 6 og forløper i hovedsak parallelt med ryggplaten Fig. 6 shows a perspective view of a pull/push tool mounted on the underwater structure, and Fig. 7 shows a perspective view of the load-transmitting underwater structure in the connected state. Fig. IA and IB show the load-transferring underwater construction 10 which is intended for temporary control and permanent relief of forces in a pipe connection. The load-transmitting construction 10 is composed of two main parts; a stationary structure 1 which is intended to hold a moving Ei and a mobile or maneuverable structure 2 which is intended to hold a second moving E2. The pipe ends Ei, E2 must in turn be connected together using a clamp connector 3 for a permanent leak-free connection between the pipe ends Ei, E2 on the seabed. Figure 2 shows the stationary structure 1 isolated from the mobile structure 2. The stationary structure 1 comprises a back plate 4 which defines a plate plane Pl. Back plate 4 holds one pipe end Ei and acts as a projecting pipe end which terminates in a flange. Two guide structures 6 are attached to the back plate 4 and are essentially perpendicular to the plane Pl of the back plate and project in the same direction as the protruding pipe stub. A connecting plate 7 is in turn attached to the guide structures 6 and runs essentially parallel to the back plate

4, men i forutbestemt avstand fra denne. Platen 7 forbinder de to føringsstrukturer 6. Den stasjonære struktur 1 har innretninger som utgjør kontakt-/landings-/posisjonerings-/innstyrings- og kraftoverføringsområder mot den manøvrerbare 4, but at a predetermined distance from this. The plate 7 connects the two guide structures 6. The stationary structure 1 has devices that constitute contact/landing/positioning/steering and power transmission areas towards the manoeuvrable

struktur 2. Nærmere bestemt utgjør nevnte innretninger rørstusser med partiene 6a samt ringformede partier 6b på føringsstrukturene 6. Disse er i sin tur omfattet av de omtalte partier med forutbestemt utforming med kontrollerbare toleranser som tilveiebringer de momentoverførende organer som trer i funksjon under belastning av rørendene. structure 2. More specifically, said devices constitute pipe ends with the parts 6a and annular parts 6b on the guide structures 6. These in turn are covered by the mentioned parts with a predetermined design with controllable tolerances which provide the torque transmitting organs that come into operation under load on the pipe ends.

Figur 3 viser den manøvrerbare struktur 2 isolert fra den stasjonære struktur 1. Den manøvrerbare struktur 2 omfatter en fremre platedel 11 og en bakre platedel 12 som til sammen holder på den andre rørende E2. De to platedeler 11,12 forløper i hovedsak parallelt og i forutbestemt avstand fra hverandre. De to platedeler 11,12 er forbundet med to stiverstrukturer 13 som er fast innfestet til platedelene 11, 12.1 tillegg har den stasjonære strukturen 2 føringsorganer 14,15 for samvirke med de ovenfor nevnte føringsstrukturene 6 med partiene 6a, 6b på den stasjonære struktur 1. Figure 3 shows the maneuverable structure 2 isolated from the stationary structure 1. The maneuverable structure 2 comprises a front plate part 11 and a rear plate part 12 which together hold the second touching E2. The two plate parts 11,12 run essentially parallel and at a predetermined distance from each other. The two plate parts 11,12 are connected by two strut structures 13 which are firmly attached to the plate parts 11, 12.1 addition, the stationary structure 2 has guide members 14,15 for cooperation with the above-mentioned guide structures 6 with the parts 6a, 6b on the stationary structure 1.

Den manøvrerbare struktur 2 er koblet til rørledningens ende E2ved hjelp av svivel 16. Svivelen 16 tillater rotasjon av rørledningen i forhold til den manøvrerbare struktur 2 om rørledningens lengdeakse A. Denne koblingen mellom den manøvrerbare struktur 2 og rørledningen er foretatt ved hjelp av en ikke roterende boltflens 17 når denne består av en rørbunt eller kabel. Rørledningen ender i en flens eller koblingsprofil 18 som er komplementær til en motsvarende flate på den mekaniske klemkonnektor 3. Klemkonnektorer er i stand til å omsette radialt pådratte krefter til aksialt virkende krefter. Slike klemkonnektorer er alminnelig kjent og vil ikke bli nærmere beskrevet her. Klemkonnektoren 3 er i dette tilfellet festet til den struktur (2) som er lettest tilgjengelig å hente opp fra sjøbunnen. The maneuverable structure 2 is connected to the end of the pipeline E2 by means of a swivel 16. The swivel 16 allows rotation of the pipeline in relation to the maneuverable structure 2 about the pipeline's longitudinal axis A. This connection between the maneuverable structure 2 and the pipeline is made by means of a non-rotating bolt flange 17 when this consists of a pipe bundle or cable. The pipeline ends in a flange or connection profile 18 which is complementary to a corresponding surface on the mechanical clamp connector 3. Clamp connectors are able to convert radially applied forces into axially acting forces. Such clamp connectors are generally known and will not be described in more detail here. In this case, the clamp connector 3 is attached to the structure (2) which is most easily accessible to pick up from the seabed.

Den manøvrerbare struktur 2 har innretninger som utgjør kontakt-/landings-/posisjonerings-/innstyrings- og kraftoverføirngsområder mot den stasjonære struktur 1. Nærmere bestemt utgjør disse innretningene føringsorganene 14, 15 på den manøvrerbare struktur 2. Nærmere bestemt utgjør føringsorganene en i hovedsak hesteskoformet utskjæring 15 i den fremre platedel 11 og en utragende rørstuss 14 fra den bakre platedel 12. Disse er i sin tur omfattet av de omtalte partier med forutbestemt utforming med kontrollerbare toleranser som tilveiebringer de momentoverførende organer som trer i funksjon under belastning av rørendene. The maneuverable structure 2 has devices which form contact/landing/positioning/steering and power transmission areas towards the stationary structure 1. More specifically, these devices make up the guide members 14, 15 on the maneuverable structure 2. More specifically, the guide members make up an essentially horseshoe-shaped cut-out 15 in the front plate part 11 and a protruding pipe connection 14 from the rear plate part 12. These in turn are comprised of the mentioned parts with a predetermined design with controllable tolerances which provide the moment transmitting organs which come into operation under load from the pipe ends.

Ved å studere fig. 2 og 3 skal det forstås at den utragende tapp med partiet 6a skal samvirke med innsiden av den utragende rørstuss 14 under sammenføring og etter oppkobling av rørendene. Det bearbeidede parti 6b skal samvirke med den hesteskoformede utskjæring 15. Disse deler er tilvirket med toleranser i forhold til hverandre som tilveiebringer de momentoverførende organer som trer i funksjon under belastning av rørendene. By studying fig. 2 and 3, it should be understood that the projecting pin with the part 6a must cooperate with the inside of the projecting pipe socket 14 during joining and after connection of the pipe ends. The machined part 6b must cooperate with the horseshoe-shaped cut-out 15. These parts are manufactured with tolerances in relation to each other which provide the moment-transmitting members which come into operation under load of the pipe ends.

Det skal videre observeres at hver føringsstruktur 6 på den stasjonære struktur 1 har et mellomliggende parti med innskjæringer 6c som befinner seg et sted mellom det utragende parti 6a og det bearbeidede parti 6b. Disse innskjæringer 6c letter adkomsten for den hesteskoformede utskjæring 15 i den fremre platedelen 11 ved nedsettelse på føringsstrukturen 6. Ved påfølgende fremføring av den mobile struktur 2 mot den stasjonære struktur 1 forbinder dette strukturene 1, 2 til hverandre. It should further be observed that each guide structure 6 on the stationary structure 1 has an intermediate part with incisions 6c located somewhere between the projecting part 6a and the machined part 6b. These incisions 6c facilitate access for the horseshoe-shaped cutout 15 in the front plate part 11 by lowering the guide structure 6. When the mobile structure 2 is subsequently advanced towards the stationary structure 1, this connects the structures 1, 2 to each other.

Med henvisning til figurene 4A til 4C er det vist at det kan benyttes et fang-/styringsverktøy 20 som skal monteres temporært til den stasjonære struktur 1. En prosedyre for hvordan utstyret blir monter vil nå bli beskrevet sammen med figurene. With reference to figures 4A to 4C, it is shown that a capture/control tool 20 can be used which is to be mounted temporarily to the stationary structure 1. A procedure for how the equipment is mounted will now be described together with the figures.

Den stasjonære struktur 1 kobles til undervannsutstyret som først blir installert. Det kan være en bunnramme på en større strukturenhet, en rørledningsende eller en rørledningsforgrening. Røret på undervannsinstallasjonen ender i en flens med en koblingsprofil boltet til strukturen 1. Som tidligere er denne koblingsprofilen komplementær til en motsvarende flate på den mekaniske klemkonnektor 3. Den stasjonære struktur 1 er forankret i undervannsinstallasjonens bunnramme som en utkraget enhet. Dette skjer gjennom hovedplaten 4 sammen med det tilkoblede rør Ei. Det kan i tillegg forankres i enden av utkraget enhet til ytre plate avhengig av funksjonskrav til kraft- og momentoverføring. The stationary structure 1 is connected to the underwater equipment that is first installed. It can be a bottom frame of a larger structural unit, a pipeline end or a pipeline branch. The pipe of the underwater installation ends in a flange with a connection profile bolted to the structure 1. As before, this connection profile is complementary to a corresponding surface on the mechanical clamp connector 3. The stationary structure 1 is anchored in the bottom frame of the underwater installation as a cantilever unit. This happens through the main plate 4 together with the connected pipe Ei. It can also be anchored at the end of the cantilevered unit to the outer plate depending on the functional requirements for power and torque transmission.

Installasjonsrekkefølgen og den relative oppkoblingsbevegelsen av strukturene 1 og 2 er tilpasset operasjonen og totalinstallasjonen. Strukturene 1,2 styres mot hverandre med relative bevegelser. Hvis bevegelsene er store, kan det installeres et fang-/styringsverktøy 20 for å dempe og stabilisere, eventuelt styre bevegelsene. The installation order and the relative connection movement of structures 1 and 2 are adapted to the operation and the overall installation. The structures 1,2 are steered towards each other with relative movements. If the movements are large, a capture/steering tool 20 can be installed to dampen and stabilize, possibly control the movements.

Den manøvrerbare struktur 2 landes i den stasjonære struktur 1 ved at den fremre hovedplate 11 på den manøvrerbare struktur 2 er avfaset og styres mot innskjæringene 6c i de runde føringsstrukturen 6 på strukturen 2. De hesteskoformede nedover pekende lommer eller utskjæringer 15 i hovedplaten 11 legger seg på de runde profilene på føringsstrukturene 6. Dette samtidig som de runde profilene på stiverstrukturene 13 på den manøvrerbare struktur 2 styres mot sirkulære oppover pekende lommer eller sadler 5 i den fremre forbindende plate 7 på den stasjonære struktur 1.1 denne posisjon kan strukturene 1,2 sikres mot aksial relativ bevegelse. The maneuverable structure 2 is landed in the stationary structure 1 by the fact that the front main plate 11 of the maneuverable structure 2 is chamfered and guided against the cuts 6c in the round guide structures 6 on the structure 2. The horseshoe-shaped downward-pointing pockets or cutouts 15 in the main plate 11 on the round profiles on the guide structures 6. This at the same time as the round profiles on the strut structures 13 on the maneuverable structure 2 are guided towards circular upwards pointing pockets or saddles 5 in the front connecting plate 7 on the stationary structure 1.1 this position the structures 1,2 can be secured against axial relative motion.

Fang-/styringsverktøyet 20 blir så fjernet, som vist på figur 5, for å utføre videre operasjoner for oppkoblingen av rørledningene. Videre operasjoner før oppkobling vil generelt være inspeksjon med eventuelt påfølgende rensing av pakningsflater på klemkonnektoren 3. Figur 5 viser egentlig den samme situasjon som figur IB og figur 4C uten verktøyet 20. The catch/control tool 20 is then removed, as shown in Figure 5, to carry out further operations for the connection of the pipelines. Further operations before connection will generally be an inspection with possible subsequent cleaning of sealing surfaces on the clamp connector 3. Figure 5 essentially shows the same situation as Figure IB and Figure 4C without the tool 20.

Som illustrert i figur 6 kan et hydraulisk/mekanisk inntrekningsverktøy 19 bli plassert mellom den mobile og stasjonære struktur 1, 2. Det er vist en utsparing Ui i ryggplaten 4 på den stasjonære struktur og en utsparing U2i hovedplaten 11 på den manøvrerbare struktur 2. Dette verktøyet 19 kan aktiveres for å trekke den mobile struktur 2 mot og til inngrep med den stasjonære struktur 1. De samvirkende innretninger på strukturene 1, 2 vil nå gli i forhold til hverandre. Disse innretninger vil til sammen være kapable til å ta momenter om alle tre akser. Under den aksiale bevegelsen styres strukturene 1,2 opp mot hverandre til å bringe rørendene Ei, E2på linje slik at flensenes og klemkonnektorens koblingsprofiler kommer i inngrep. Oppstyringen har kapasitet til å rette opp installasjons toleranser slik at klemkonnektoren kan aktiveres og lukkes etter fastsatte krav. Tilspenningen av klemkonnektoren 3 kan skje ved hjelp av en ROV som trekker til strammeskruen 9 som vist på figur IA. Den lastoverførende undervannskonstruksjon 10 har kapasitet og toleranser til å føre krefter/momenter utenom klemkonnektoren 3 for å avlaste denne. As illustrated in Figure 6, a hydraulic/mechanical retracting tool 19 can be placed between the mobile and stationary structure 1, 2. A recess Ui in the back plate 4 of the stationary structure and a recess U2 in the main plate 11 of the maneuverable structure 2 are shown. This the tool 19 can be activated to pull the mobile structure 2 towards and into engagement with the stationary structure 1. The cooperating devices on the structures 1, 2 will now slide relative to each other. Together, these devices will be capable of taking moments about all three axes. During the axial movement, the structures 1,2 are guided against each other to bring the pipe ends Ei, E2 into line so that the connection profiles of the flanges and the clamp connector engage. The control has the capacity to correct installation tolerances so that the clamp connector can be activated and closed according to established requirements. The tightening of the clamp connector 3 can be done with the help of an ROV which pulls the tightening screw 9 as shown in figure IA. The load-transmitting underwater construction 10 has the capacity and tolerances to transmit forces/moments outside the clamp connector 3 in order to relieve it.

Under inntrekningen vil føringspartiene 6a, 6b på struktur 1 og organene 14, 15 på struktur 2 samvirke og de runde stiverprofilene 13 på struktur 1 løftes klar av de buede lommer eller sadler 5 i platen 7 på struktur 1. During the retraction, the guide parts 6a, 6b on structure 1 and the bodies 14, 15 on structure 2 will cooperate and the round strut profiles 13 on structure 1 will be lifted clear of the curved pockets or saddles 5 in the plate 7 on structure 1.

I siste del av bevegelsen vil klemkonnektorens tilspenning gi klaring mellom de nedover pekende hesteskoutsparinger 15 i den fremre plate 11 på struktur 2 og de runde partiene 6b på struktur 1. Klemkonnektoren 3 vil som nevnt sluttføre siste del av oppkoblingen ved bruk av eget aktiveringsverktøy som betjener skruen 9. In the last part of the movement, the tightening of the clamp connector will provide clearance between the downward-pointing horseshoe recesses 15 in the front plate 11 on structure 2 and the round parts 6b on structure 1. As mentioned, the clamp connector 3 will complete the last part of the connection using its own activation tool that serves screw 9.

Hvis lastene etter kobling er små, vil det være klaring alle steder mellom struktur 1 og 2. Hvis lastene er store, vil det være kontakt mellom strukturene 1 og 2 og en del av lastene går direkte fra struktur 1 via styre innretningene gjennom de runde profilene i struktur 2 og inn i hovedplaten 4 og ut i installasjonens struktur. Lastoverføringen vil da primært skje via de utragende rørstusser med føringsorganene 14 og føringsstrukturene 6, dvs at føringspartiene 6a berører inne i føringsorganene 14. Det er i utgangspunktet ikke ønskelig (statisk ubestemt system) at hesteskoutsparingene 15 skal berøre føringsstrukturene 6, dvs partiene 6b, når koblingen er oppgjort. If the loads after connection are small, there will be clearance everywhere between structure 1 and 2. If the loads are large, there will be contact between structures 1 and 2 and part of the loads go directly from structure 1 via the control devices through the round profiles in structure 2 and into the main plate 4 and out into the structure of the installation. The load transfer will then primarily take place via the protruding pipe joints with the guide members 14 and the guide structures 6, i.e. that the guide parts 6a touch inside the guide members 14. It is basically not desirable (statically undetermined system) that the horse scout recesses 15 should touch the guide structures 6, i.e. the parts 6b, when the link is established.

Hvor mye av lastene som går gjennom den lastbærende konstruksjon denne vei er avhengig av de toleranser som man bestemmer seg for. Dette kan tilpasses kapasiteten til klemkonnektoren 3 slik at denne lastgangen kan avlaste konnektoren 3. Dette i motsetning til de tradisjonelle systemer der klemkonnektoren skal ta all last og føre den gjennom rørsystemet. Rørsystemet kan inneholde komponenter som er følsomme for slike krefter, f.eks. ventiler. How much of the loads go through the load-bearing structure in this way depends on the tolerances that are decided upon. This can be adapted to the capacity of the clamp connector 3 so that this load path can relieve the connector 3. This is in contrast to the traditional systems where the clamp connector must take all the load and lead it through the pipe system. The pipe system may contain components that are sensitive to such forces, e.g. valves.

Det som karakteriserer den lastoverførende undervannskonstruksjon 10 er fordelingen av laster før og etter oppkobling med klemkonnektoren 3. Den lastoverførende undervannskonstruksjon 10 kan ta vare på laster/momenter for å avlaste klemkonnektoren 3 med et på forhånd bestemt kraft/moment fordelingsforhold. What characterizes the load-transmitting underwater structure 10 is the distribution of loads before and after connection with the clamp connector 3. The load-transmitting underwater structure 10 can take care of loads/moments to relieve the clamp connector 3 with a predetermined force/moment distribution ratio.

Resultatet blir en sikrere oppkobling med mindre risiko for lekkasje over klemkonnektor 3 som ellers vil bruke opp sin kapasitet til andre formål enn å lage en tett og sikker kobling. The result is a more secure connection with less risk of leakage over clamp connector 3, which will otherwise use up its capacity for purposes other than making a tight and secure connection.

Det skal videre forstås at toleransene det her er snakk om mellom føringspartiene er i størrelsesorden noen tiendels millimeter. It should also be understood that the tolerances in question here between the guide parts are of the order of a few tenths of a millimetre.

Claims

1. Load-transmitting underwater structure (10) for temporary control and permanent relief of forces in a pipe connection that is exposed to bending moments when connection is made with a connector (3) that holds the pipe ends (Ei, E2) together, which load-transmitting structure (10) comprises an i initially stationary structure (1) which holds one touching end (Ei) and an initially maneuverable structure (2) which holds the other touching end (E2), which second touching end (E2) is to be connected to the first stationary touching end (Ei), characterized in that the stationary structure (1) comprises parts (6) of predetermined design with adapted surfaces (6a, 6b) for cooperation during assembly with complementary parts (11,12) of predetermined design with adapted surfaces (14,15) on the mobile structure (2) for forming a load path past the pipe ends (Ei, E2), which parts (14,15) with adapted surfaces are machined to controllable tolerances which provide moment transmitting means under possible load on said pipe ends (Ei, E2).

2. Load-transferring underwater construction as stated in claim 1, characterized in that the stationary structure (1) comprises a back plate (4) which defines a plate plane (Pi) and which maintains one touching end (Ei) in the form of a protruding pipe socket, two projecting guide structures (6 ) which is essentially perpendicular to the plane of the back plate (Pi) and projects in the same direction as the protruding pipe stub, a connecting plate (7) which runs essentially parallel to the back plate (4) and at a distance from it and connects the two guide structures (6 ).

3. Load-transmitting underwater structure as stated in claim 1 or 2, characterized in that the maneuverable structure (2) comprises a front plate part (11) and a rear plate part (12) which together hold the other pipe end (E2), which plate parts (11, 12 ) run essentially parallel and at a distance from each other and are connected by two strut structures (13), and further comprise guide parts (14, 15) for cooperation with said guide structures (6) on the stationary structure (1).

4. Load-transmitting underwater structure as stated in claim 1, 2 or 3, characterized in that the guide parts (14, 15) on the maneuverable structure (2) and the guide structures (6) on the stationary structure (1) comprise said parts (6a, 6b; 14,15) ) with a predetermined design with controllable tolerances that provide the torque transmitting organs that come into operation under load from said pipe ends (Ei, E2).

5. Load-transmitting underwater structure as stated in claim 4, characterized in that the said parts (6a, 6b) with a predetermined design with adapted surfaces for each guide structure (6) on the stationary structure (1) comprise a front part (6a) in the form of one from the connecting plate (7) projecting pin, and a rear part (6b) in the form of a machined part.

6. Load-transmitting underwater structure as stated in claim 4, characterized in that the aforementioned guide parts (14, 15) with a predetermined design with adapted surfaces on the mobile structure (2) comprise a front part (15) in the form of an essentially horseshoe-shaped cutout in the front plate part (11), and a rear part (14) in the form of a pipe spigot projecting from the rear plate part (12).

7. Load-transmitting underwater construction as specified in claim 5 or 6, characterized in that the projecting pin (6a), during assembly and after connection, cooperates with the projecting pipe socket (14) and that the machined part (6b) cooperates with the essentially horseshoe-shaped cut-out (15 ), as said parts are manufactured with tolerances in relation to each other which provide the torque transmitting organs which come into operation under load from said pipe ends.

8. Load-transmitting underwater structure as stated in one of the claims 2-7, characterized in that each guide structure (6) on the stationary structure (1) comprises an intermediate part (6c) with cuts located somewhere between the projecting pin (6a) and the processed part (6b), which incision facilitates access for the horseshoe-shaped cut-out (15) in the front plate part (11) when lowering the guide structure (6), and connects these to each other when the mobile structure (2) is advanced towards the stationary structure ( 1).

9. Load-transmitting underwater structure as stated in one of claims 1-8, characterized in that it comprises a capture/control tool (20) for temporary assembly to the stationary structure (1).

10. Load-transferring underwater structure as specified in one of claims 1-9, characterized in that the maneuverable structure (2) comprises swivel devices (16) which allow rotation of the pipeline in relation to the maneuverable structure (2) about the pipeline's longitudinal axis (A).